ADAS
Mobileye看好自駕潛力 強攻中韓市場
英特爾子公司Mobileye進一步擴大先進駕駛輔助系統(Advanced Driver-Assistance System, ADAS)及自動駕駛移動即服務(Mobility-as-a-Service, MaaS)的全球版圖,於CES 2020期間宣布分別與上海汽車集團(上汽集團)及韓國大邱廣域市合作,拓展該公司於全球布建自駕技術版圖,進一步提升駕駛體驗。
Mobileye持續擴展ADAS、MaaS及AV等領域版圖。
Mobileye執行長暨英特爾資深副總裁Amnon Shashua表示,該兩項新協議拓展Mobileye在MaaS和ADAS領域的全球版圖,同時進一步接近完全自動駕駛。
Mobileye首度攻入中國市場,偕上海上汽於中國布建L2+系統,使用Mobileye道路體驗管理(Road Experience Management, REM)技術及全球雲端地圖資料庫RoadBook,匯集中國道路資訊,製作高清晰度地圖以供L2+和更高自動駕駛層級車輛使用,推動中國L2+級ADAS系統布建,並提供其他OEM合作車廠進入中國地圖測繪市場的機會。
另一方面,該公司則聯手韓國大邱廣域市推動自駕MaaS布建,結合自動駕駛計程車(Robotaxis)移動服務協定,預計連同大邱廣域市(直轄市)測試、部署自動駕駛計程車移動解決方案,將自駕系統整合至車輛中,實現無人駕駛MaaS操作。
該公司於全球亦有多方合作案例,如與巴黎大眾運輸公司(RATP)聯合巴黎市政府將自動駕駛計程車(Robotaxis)導入法國市場;與中國蔚來汽車(NIO)合作生產該公司自駕系統,並銷售搭載該系統的消費者層級自駕車;聯手福斯汽車(Volkswagen)及Champion Motors的合資事業在以色列經營自動駕駛計程車隊等。
本次的兩項合作反映Mobileye針對車用市場的投入策略,包括地圖道路體驗管理、先進駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛移動即服務(MaaS)和消費者自動駕駛車輛(Autonomous Vehicle, AV)等領域,據悉該公司於2019年的銷售額接近10億美元,有望於2020年達到雙位數成長;至2030年MaaS總體潛在市場規模(Total Addressable Market, TAM)將達1,600億美元,拓展其於ADAS領域的地位。
全新S32G處理器問世 NXP要讓聯網汽車更安全
為提升聯網汽車安全性,恩智浦(NXP)宣布推出全新S32G車輛網路處理器,該處理器不僅可提高聯網車輛性能,同時還能降低軟體複雜性、強化加密安全和功能安全;該產品目前已獲全球主要的OEM廠商採用。
隨著汽車產業開始朝向聯網化、自動化和電動化等方向不斷發展,所產生的資料量會越來越大,同時也會衍生許多基於資料的服務。因此,在資料驅動的趨勢之下,未來聯網汽車、自駕車等都需要大幅提升運算性能和通訊安全。
為此,NXP近日發表全新S32G車輛網路處理器,該產品將傳統MCU與具備ASIL D功能安全的高性能MPU整合在一顆晶片上,且同時整合了網路通訊加速器,相較之前的單一功能晶片,新款S32G處理器性能有了顯著提升,更能滿足未來車輛監控、車隊管理服務等應用。
NXP希望透過S32G處理器強化聯網汽車、ADAS安全性。
而在安全性方面,與所有其他S32平台處理器一樣,S32G嵌入了高性能的硬體安全加速器以及由硬體安全引擎(HSE)支援的公共金鑰基礎設施(PKI)。防火牆HSE是信任根,支援安全啟動、提供系統安全服務以及針對旁路攻擊的保護。另外,該產品還提供完整的ASIL D功能,包含擁有鎖步(Lock-step)功能的Arm Cortex-M7/Arm Cortex-A53等核心,使得汽車安全處理器具有更強的運算能力,並支援高階作業系統和容量更大的記憶體。
NXP表示,總結來說,新推出的S32G並不只是網路處理器,其獨特的功能組合也能夠支援自動駕駛輔助系統(ADAS)相關應用,同時提供安全、可靠的通訊通能,大幅提高車輛網路的整合度,同時讓汽車製造商能以更快的速度,實現更佳的車載體驗和ADAS功能。
簡化ADAS閘道設計 TI推低功耗處理器
德州儀器(TI)日前推出新Jacinto 7處理器平台,該平台提供強化深度學習的能力與進階網路,有利於解決先進駕駛輔助系統(ADAS)及車用閘道器應用面臨的設計挑戰,促使環境感知能力提升,並加速整合車輛數據資料運算能力。
德州儀器推出兩款車用裝置提升車輛性能。
本次推出的兩款車用裝置,具備用於區隔與促進如電腦視覺和深度學習這類數據密集型任務的專用晶片加速器。新品分別為用於ADAS的TDA4VM處理器,以及用於閘道系統的DRA829V處理器平台,兩者各包含一個功能安全微控制器,並共享同一軟體平台,除使OEM廠商和一級供應商能利用單晶片支援ASIL-D安全性關鍵任務(Safety-critical Tasks)並保有便利性外,更使開發者能在多個車輛領域中重覆使用現有已建置的軟體,降低系統複雜性與成本。
為了使車輛接收大量訊息,處理器或系統單晶片必須快速及高效即時管理多階層處理,並在系統功率預算內運作。TDA4VM處理器為此提供晶片分析,結合感測器預先處理功能,實現更高系統效能,使OEM廠商和一級供應商能以高解析度8-MP攝影機支援前置攝影機應用,讓視野更廣,同時增加駕駛輔助等先進功能。
此外,該處理器使用5到20W的低功率執行高性能ADAS運作,且無需主動冷卻;能夠同時操作4到6個3MP攝影機的特性,使該處理器將雷達、光達與超聲波等其他感應模組融合在單一晶片上,因此可作為ADAS的中央處理器,並支援自動停車中關鍵功能,如環繞景象與圖像顯示處理,提升車輛360度的環境感知系統。
隨著車用技術進步,車用閘道器亦需靈活的處理器管理大量數據,並支援不斷變化的自主需求與強化的連接性能。DRA829V處理器則加速軟體定義車輛的數據資料庫,整合現代車輛所需的計算功能及晶片上的PCIe交換器。同時亦整合支援TSN的8埠gigabit乙太網路交換器,使車輛享有更快的高性能計算和通訊功能。
兩款新裝置除了使OEM廠商與一級供應商能在單一裝置支援混合關鍵性(Mixed-criticality)應用外,其高頻寬晶片亦使開發者易管理車輛中軟體的開發與驗證,使系統得以不斷升級。
SONY拋出震撼彈 首款電動車亮相
在美國2020年消費性電子展(CES 2020)上,正當外界預期索尼(SONY)依舊將推出手機等消費性電子產品時,一台電動車直接駛入會場,使眾人驚喜萬分。索尼本次推出的原型電動車Vision-S搭載33個感測器,同時配置360 Reality Audio技術,於前後座設置多螢幕。但截至目前為止,官方尚未宣布量產計畫。
索尼於CES 2020推出自家首部電動車。
索尼總裁兼首席執行官吉田健一郎在展覽會前的新聞發布會表示,移動為過去十年的大趨勢,相信此趨勢將從過去延續至現今進而到未來。本次推出結合影像及感測技術的原型車,有助提升更安全及可靠的自動駕駛,索尼將同時持續發展創意娛樂領域的技術,提供良好的車載娛樂體驗。
本次索尼原型四人座電動車整合安全繭(Safety Cocoon)概念,透過檢測車輛周圍360度環視,保障日夜間的駕駛安全—其中結合該公司影像及感測技術,並使用其AI、電信及雲端技術調節的車載軟體。車中共嵌入33個感測器,包括CMOS影像感測器、ToF感測器,以及固態光達(LiDAR)精確測距,掌握現實3D空間,以檢測及識別汽車內外的人和物體。至於車內方向盤、油門及煞車等系統配置,使該電動車達到L2輔助駕駛標準。
至於車輛動力系統,Vision S於車輛前後各使用1顆200 kW馬達,從0加速至100公里耗時4.8秒,而最高速度可達240公里;車內數位螢幕儀表板顯示剩餘電池電量及續行距離,當電動車剩餘電量為96%時,可行駛距離約510公里;於86%時則可行駛約457公里。
索尼新電動車內搭載360 Reality Audio技術。
不同於其他車廠發布新品時會著重強調的動力系統,索尼本次發布較聚焦於介紹車載影音娛樂體驗,強調舒適及娛樂。例如前座儀表板設計為全景螢幕,自駕駛座延伸至副駕駛座,駕駛除可操作地圖、定位人物位置及使用溝通軟體外,螢幕間的內容亦可自由切換;後座亦設置螢幕,全車共有5個螢幕,搭配該公司先前應用於手機的360 Reality Audio技術,強化使用者影音體驗。
高通推首款汽車運算平台 降低自駕車系統功耗
高通(Qualcomm)日前於2020年度消費性電子展(CES)上首度推出汽車運算晶片—Snapdragon Ride平台,進一步開拓自駕車市場。平台內包括Snapdragon Ride Safety系統單晶片(SoC)、安全加速器(Snapdragon Ride Safety Accelerator)及自動疊層(Snapdragon Ride Autonomous Stack)。
高通推首款汽車平台整合自動駕駛疊層及安全加速器。
高通技術公司產品管理高級副總裁Nakul Duggal表示,這些解決方案可在功率受限的環境於幾乎各種類型的汽車上運作。該平台具有高度可擴展性、開放性、可訂製且具高度功耗優化的自動駕駛解決方案,滿足從新車評價計畫(NCAP)至L2+高速公路自動駕駛到自駕計程車的系列需求。此平台結合高通Snapdragon Ride自動疊層、汽車製造商或一級供應商的運算法,加速於大眾汽車市場部署高性能自動駕駛。過去幾年來,該公司致力研究及開發新自動駕駛平台及隨附的駕駛疊層,從數據分析中識別挑戰並收集洞見,解決汽車製造商面臨的複雜問題。
新平台旨在透過其高性能、高效能硬體、良好的人工智慧技術,以及開創性的自動駕駛疊層,解決自動駕駛和先進駕駛輔助系統(ADAS)的複雜性,提供全面、高成本效益和高能源效率的系統解決方案;其系統單晶片、加速器和自動駕駛疊層組合支援自動駕駛系統的三個產業領域—用於車輛的L1/L2主動安全先進駕駛輔助系統、L2+便利型先進駕駛輔助系統,以及L4/L5全自動駕駛。
高通新汽車平台開拓自駕車市場。
據悉,基於Snapdragon汽車系統單晶片和加速器系列的Snapdragon Ride平台基於可擴展和模組化的異構高性能多核CPU、高能效人工智慧和電腦視覺引擎與GPU。結合系統單晶片和加速器的平台可根據各市場畫分需要使用,提供良好的熱效率,從用於L1/L2應用的每秒30兆次(TOPS)運算表現,到用於L4/L5駕駛所需的130W以上的700兆次(TOPS)運算表現。
此外,高通的新型特製自動駕駛軟體疊層已整合至Snapdragon Ride中,該模組化和可擴展的解決方案可供汽車OEM和一級供應商使用,以加速其開發和創新。該軟體疊層可為複雜的使用案例提供優化的軟體和應用程式,例如自動導航、似於人類行為的高速公路駕駛,以及選擇模組化選項如感知、在地化、傳感器融合和行為計劃,協助提升日常駕駛的安全性與舒適度。Snapdragon Ride的軟體基礎架構支持共同容納客戶專屬疊層組件與Snapdragon Ride 自動疊層組件。
高通的整合式車用平台提升公司在車聯網、車載資訊娛樂系統、以及車內互聯領域的地位,訂單總值超過70億美元;而新發布的Snapdragon Ride預計將於2020年上半年可提供汽車製造商和一級供應商進行預開發。高通技術公司預計搭載Snapdragon Ride的車輛將在2023年量產。
羅德史瓦茲新高精度測試暗室力助開發汽車雷達晶片
羅德史瓦茲(R&S)開發了R&S ATS1500C天線測試系統,該系統是一套用於高性能雷達測試的天線暗室,具有出色的間接遠場測試性能;這項創新設計讓Uhnder的第一款具192個虛擬通道的4D數位汽車雷達晶片的技術更加成熟。
R&S汽車雷達市場部經理Holger Gryska表示,與Uhnder的共同努力顯示量測領域專業知識和產業中領先的經驗如何產生真正的創新。R&S和Uhnder兩家公司都是在各自領域中出類拔萃的先驅,也為邁向全自動駕駛開發了新的技術。
汽車雷達是推動下一代自動駕駛的先進駕駛輔助系統(ADAS)不可或缺的關鍵技術之一。在日前於慕尼黑舉行的productronica 2019展會上,R&S首次展出了用於測試下一代汽車雷達感測器的最新解決方案。該測試系統包括用於遠場測試的新款R&S ATS1500C汽車雷達測試暗室,以及用於在不同距離進行精確雷達目標模擬的R&S AREG100A汽車雷達回波產生器;兩者構成了獨特創新、使用者友善且佔地空間極小的間接遠場測試解決方案,在整個研發和驗證階段對雷達感測器進行可靠且可重複的驗證。這一套解決方案幫助Uhnder針對全新、完全整合的4D數位調變汽車雷達晶片(RoC)進行精確校準和驗證。
R&S ATS1500C具有高精確縮距場天線量測(CATR)反射器,可產生直徑為30cm的測試靜區,在77GHz至81GHz的頻率範圍內進行測試。其高精確的3D傾斜定位器可測試高級汽車雷達,精心設計的吸波體則可消除模擬過程中出現的幻影目標。
Uhnder客戶與應用工程資深研究員Ralf Reuter表示,R&S是開發這項新技術的首選合作夥伴。該公司的4D數位調變雷達晶片具有特殊的測試要求,因此,具備專業知識、精確性和敏捷度的合作夥伴至關重要。與R&S的合作達成甚至超越了產品目標性能,並且朝著真正的無人駕駛邁出了下一步。
Uhnder將推出獨特的汽車雷達晶片,將性能和整合度提升到新的水準,並以重新定義關鍵技術為使命,以實現更安全的ADAS駕駛功能。Uhnder的4D數位調變雷達晶片背後的新技術由整合192個虛擬通道提供了突破性的效能,相較於現今標準雷達使用的8個到24個虛擬通道是一大躍進。儘管使用的功率少於8瓦,但每個訊框的檢測次數更高,因此可用超過20TeraOPS的處理能力對目標物進行追蹤和分類。Uhnder汽車雷達晶片更率先推出了高對比度解析度(HCR)技術,顯著改善範圍和角度的解析度,並可將小型雷達反射器與附近的大型反射器分開。與目前的雷達晶片技術相比,可使響應時間更加準確且安全,也為ADAS功能及未來的自動駕駛開闢了新的道路。
感測/運算元件遽增 自駕車電源設計挑戰多
自動駕駛發展熱潮持續升溫,目前全球車廠與Tier 1車電相關業者,無不勠力邁向Level 3以上的自駕等級,而要實現Level 3以上的自駕車,強化車輛感知、分析能力勢在必行,感測元件和處理器的增加也讓自駕車的電源設計更趨複雜,因此,如何簡化自駕車電源設計複雜度,並強化EMI防護,成為一大挑戰。
茂宣企業應用工程經理陳俞阡表示,汽車電子系統設計十分複雜,特別是自動駕駛車輛(或是ADAS)的車輛,因當中結合了許多數位和類比元件。像是自動駕駛除了要搭載中央運算平台,在平台之外還須連接許多閘道器(Gateway),並搭配許多感測器,如雷達、影像感測器、光達等;同時,還有著許多連網元件以實現車聯網。因有著這麼多樣功能和元件,使得現今的自動駕駛車輛產生大功率需求,且必須強化EMI防護,避免元件間相互干擾,影響到中央運算系統、閘道器等對資料收集的精確度和分析判斷。
茂宣企業應用工程經理陳俞阡。
為此,ADI備有Silent Switcher 2 LT8640S、LT8643S和LT8650S同步降壓穩壓器,具備可將EMI輻射降到最低的Analog Devices第二代Silent Switcher架構,並使用旁路電容器、接地平面、銅柱和其他可將所有快速電流迴路最佳化的元件組合,可在高切換頻率下高效運作。42V/6A穩壓器的靜態電流為2.5 µA,1 MHz下的效率高達96%,可提供快速、乾淨且低過衝的切換邊,即使在高切換頻率下亦能實現高效運作和高降壓率。
陳俞阡進一步指出,隨著節能減碳意識興起,電動車和油電混合車也持續成長,而自動駕駛的電動車和油電混合車在電源設計上,除了有著上述的挑戰外,另一個挑戰便是目前許多車款都採用48V/12V汽車雙電池系統。
換言之,目前採用48V/12V汽車雙電池系統的電動車或油電混合車,車上既有12V的電池,同時也有48V的電池,所以在進行設計時,必須考量到能量要能夠從48V傳輸到12V,反之亦然;而若電池放電,則需要雙向電力傳輸來為電池充電,使得控制器必須能夠非常精確地控制充電電流,避免損壞電池。
基於此一需求,ADI也擁有多相位同步降壓或升壓控制器LTC3871,可在12V和48V電路板網路之間,提供了雙向DC/DC控制和電池充電。其可操作於降壓模式(從48V匯流排至12V匯流排)或升壓模式(從12V至48V)。任一模式可利用一個施加的控制訊號按需求配置。且其多達12個相位,可並聯和異相定時,以將對高電流應用(高達250A)的輸入和輸出濾波要求降至最低。
Bosch力推低成本車用光達 加速自駕車發展
博世(Bosch)於日前宣布將投入生產用於汽車的低成本遠距光達(LiDAR)感測器,偵測範圍包含短距的城市至長距的高速公路,希望透過更低價的產品,加快光達普及率及推動自駕車發展。
Bosch宣布投入生產用於自動駕駛的低成本光達感測器。
Bosch管理董事會成員Harald Kroeger表示,透過突破感測器技術侷限,該公司為可見的未來做出此決定性貢獻,使自動駕駛技術得以進步,期望使自動駕駛方便及安全,並成為卓越實踐。
由於光達提供極高解析度、遠距測量及廣闊視野,被視為推動自動駕駛技術的重要關鍵。Bosch開發人員經研究調查,分析高速公路至城市的全自動駕駛功能案例並證實,如欲使自動駕駛推出時安全性最大化,整合部署雷達、影像和光達三個感測器勢在必行,可排除雷達偵測盲點及光線干擾,確保車輛感測,不僅將符合自動駕駛安全要求,未來更能有效整合技術至各種車型。
價格及技術一直是光達普及的障礙—目前雖有數家廠商將光達技術使用於汽車,但高昂價格令市場無法引起強烈迴響,根據路透社報導指出,光達設備進行大量生產的條件,必須低至200美元才有可行性。環顧市場中致力於研發低成本光達的眾多公司,Bosch本次宣布將投入研發低成本光達感測器,估計有機會可以加速該技術於市場中的廣泛應用。
自動駕駛即將上路 ADAS/5G V2X提升安全性
每年有120萬人死於車禍,這些致命事故90%以上源於人為錯誤(例如酒後駕車、超速、忽視交通信號、開車時傳送訊息等)。每年損失120萬人的生命,相當於每天墜毀7架乘載500名乘客的客機。
為了盡可能減少車禍事故,汽車製造商、汽車供應商、政府機關、學術單位,甚至是非汽車技術供應商,都在聯手開發先進駕駛輔助系統(ADAS)和終極的自動駕駛系統。
新汽車生態系統正在結合各種先進技術,例如:
.與無線電偵測及測距(雷達)、光偵測及測距(光達)及光學感測器(攝影機)融合的感測器。
.高速資訊系統整合了車載乙太網路、強大訊號處理、高解析度(HD)地圖繪製與高準確度的導航和人工智慧(AI)。
.汽車對汽車(V2V)、汽車對網路(V2N)、汽車對基礎設施(V2I)、汽車對行人(V2P)、汽車對公用事業(V2U)及車聯網(V2X)的通訊技術。
感測技術和人工智慧提供了最先進的360度安全可靠的自動駕駛系統願景。同樣地,無線通訊將在保持車輛、基礎設施及行人的整個生態系統同步方面扮演重要角色。這些技術透過共享並接收重要安全資訊、其他車輛和行人的移動、交通資訊及道路狀況來降低風險。該資料也有助於自動駕駛汽車和ADAS系統以最佳狀態運行。
當前和未來近期的車用無線通訊,使用了兩種現有的無線通訊技術,專用短程通訊(DSRC)和4G蜂巢式LTE。然而,這些技術的局限性會影響它們對自動駕駛和進階ADAS系統關鍵任務要求的適用性。無論是提供gigabit/s的資料速率、高速移動性支援、大規模機器通訊或是超可靠的低延遲。本文將探討新興的5G蜂巢式通訊解決方案,如何針對DSRC和4G蜂巢式LTE的局限性,提供真正實現更安全且強化的傳輸體驗承諾。
無線通訊成就自動駕駛
無線通訊技術提供三大主要優點:更安全的道路、更有效率的交通路線以及更多的車內便利性。啟用無線通訊的車輛能夠與其他汽車和/或路側基礎設施共享道路資訊和交通狀況,並更準確地預測路線上的潛在風險或延誤。
為了提供這些好處,無線通訊技術使用多種通訊方法,例如汽車對汽車(V2V)、汽車對網路(V2N)、汽車對基礎設施(V2I)、汽車對行人(V2P)、汽車對電網(V2G),以及終極的車聯網(V2X)。
汽車對汽車V2V
車輛直接互相通訊,以共享碰撞前和碰撞後的警告、接近即時的道路狀況、盲點警告及能見度加強。V2V還可以連接車隊中兩部或兩部以上的車輛,也稱為智慧車隊。
以下是一個V2V應用範例:領先的車輛通過道路上被冰覆蓋的路段,其防鎖死煞車系統(ABS)和/或電子穩定控制(ESC)系統立即運作。無線通訊會向跟隨車輛發送警告信號,讓後方駕駛可以減速或繞道,以避開這條被冰覆蓋的路段。另一種情況可能是當領先的車輛發生事故並且其安全氣囊系統被啟動。無線信號就會立即被發送到跟隨車輛,並降低其車速或準備停車以避免連環車禍。要正確適當地執行這類至關重要的V2V任務,無線通訊必須具備極低的延遲。
汽車對網路V2N
車輛與無線網路基礎設施進行通訊行為,是由基地台和遠端射頻收發模組(RRH)所構成,以共享即時交通資訊(例如施工區域警告)。V2N也使用在SOS呼叫服務(例如eCall和ERA-GLONASS)及進行遠端診斷與修復。和V2V不同,極低的延遲對V2N並非最重要,其可靠性才是關鍵。如果使用V2N的eCall或ERA-GLONASS呼叫無法連接到緊急服務(例如美國的911、歐洲的112跟韓國的119),那麼對需要幫助的人員可能會造成災難性的結果。
汽車對基礎設施V2I
車輛和路邊基礎設施元件,例如交通訊號、道路標誌、交叉路口與路燈進行通訊,以共享交通訊號變化通知、道路狀況警告、交叉路口碰撞警告及行人穿越道資訊。為了達到這類的V2I通訊無縫連接,必須支出相當的費用,在路邊基礎設施中部署相當數量的存取點。一家歐洲汽車製造商已於2016年在美國拉斯維加斯發表了第一項V2I通訊導航計劃,但更加主流的V2I部署可能還須花費不少時間。
汽車對行人V2P
車輛與行人通訊則是當通過行人穿越道或接近時發送注意警告以保護行人,在黑夜、起霧或大雨等能見度較低的情況下更需如此。行人身上的行動或穿戴裝置也可以使用在V2P通訊上。
汽車對電網V2G
車輛與電網通訊,則能夠幫助電動車或油電混合車在最具經濟效益的離峰時段進行充電,或是藉由將儲存電力釋放到電網,轉售給電力公司。
DSRC/4G V2X蜂巢式技術各擅勝場
在討論5G無線通訊在汽車連接中的優點之前,值得先回顧一下目前汽車產業使用的無線通訊技術,802.11p DSRC和基於LTE的蜂巢式V2X。兩者都可達到V2X通訊但也各有利弊,而目前它們都無法實現完整的V2X體驗。表1比較了兩種技術的優點和局限性。
DSRC是建立在IEEE 802.11p實體層標準、美國的1609車用環境無線存取(WAVE)協定及歐洲電信標準協會(ETSI)TC-ITS歐洲標準之上。802.11p DSRC的兩個主要優點是為汽車產業做好立即準備,並且具有約5毫秒(ms)的極低延遲。其基於經驗證且成熟的Wi-Fi 802.11a技術,IEEE在2010年核准了802.11p規格。許多想要部署V2X(特別是V2V和V2I)通訊的汽車製造商,現在更偏好802.11p的可用性。DSRC因為其基於ad-hoc的通訊技術,不需依賴網路基礎設施服務。
但是,802.11p需要安裝許多新的存取點(AP)和閘道器,進而增加了完全部署的時間和成本。由於它是基於免費的Wi-Fi技術,在看不到明確商業模式的情況下,很難找到願意支付部署AP費用的業者。技術演進也沒有明確的脈絡。
蜂巢式V2X(C-V2X)則是汽車產業近來採用的技術。最近的3GPP第14版定義了基於LTE技術(也稱為車輛LTE-V)的部分C-V2X規格。LTE-V支援與V2N網路的車用無線通訊,以及V2V和V2P的裝置對裝置(D2D)通訊。C-V2X的一大優點在於其使用現有的蜂巢式網路基礎設施,提供更好的安全性、更遠的通訊範圍,和從4G到5G及更高層級的技術演進脈絡。然而,當前4G LTE網路上的LTE-V,不提供滿足重要V2V通訊所需的低延遲,因為其會在30ms和100ms之間變化。如果領先的車輛發送緊急訊號,但V2V通訊未能及時通知跟隨的車輛,可能會很快形成危急狀況。
5G V2X超進化 自動駕駛系統觸手可及
國際電信聯盟無線電通訊部門(ITU-R),聯合國負責資訊和通訊技術的專門機構,確立了5G的三種主要使用情境:增強型行動Multi-Gigabit寬頻、大規模機器類型通訊,和低延遲超可靠(99.999%)通訊。
這些情境中的規格透過提供自動駕駛系統要求的峰值資料速率、延遲、頻譜效率和連接密度,為改變駕駛體驗帶來了眾多優勢。
.最高速率500km/h(310mph)下,超低延遲1ms。
.最高速率500km/h(310mph)下,20Gbps的峰值資料速率。
.多達1,000,000連接的汽車和裝置極大密度。
5G超低延遲成就自動駕駛
5G的超低延遲特性將在汽車連接中扮演重要角色。例如,在突然踩煞車的情境下,自動駕駛系統和ADAS的安全功能應立即向跟隨車輛發送即時警告,以防止連環車禍。而只有當來自領頭車的訊息能夠即時傳達到後方跟隨車輛,以便其採取規避行動時,才能做到這一點。
此外,低延遲5G還能帶來更好的事故預防功能;尤其是在非直視性(NLOS)情況下,因為基於相機、光達(LiDAR)或RADAR等目前大多數的感測器融合技術,只能偵測直視性(LOS)物體。研究顯示,大多數駕駛透過採取規避或預防行動,需要700ms才能對危險情況做出反應。憑藉其1ms的低延遲,使用5G技術的自動駕駛汽車和ADAS將可透過減少事故數量來降低風險並挽救生命。
憑藉高達20Gbps的峰值資料速率,5G將可實現自動駕駛汽車的即時影音娛樂。但更重要的是,5G快速可靠的資料連線將允許在接近即時的情況下,下載精密的3D地圖。除了感測器融合技術之外,自動駕駛汽車還非常依賴準確且極為詳盡的3D地圖導航。
然而,儲存一個州或國家等級的巨量地圖資料,對車輛本身將是一項挑戰。一項自然解決方案,是使用5G資料連接下載鄰近地區最新的3D地圖。即使是在非常擁擠的城市或稀疏的郊區,5G也被預期都能夠可靠地運作,不論地點滿足隨時保持連接的需求。不論自動駕駛汽車是在停車場怠速,或是在德國的高速公路上行駛,5G都可確保所有關鍵任務無線服務能以最高達500km/h(310mph)的速率無縫運作。
5G技術將加速導入汽車應用
過去兩年5G的汽車導航應用已經問世。特別是2018年在韓國平昌舉行的冬季奧運展示了5G的高資料速率和低延遲特性,汽車製造商讓遊客親自測試其自動駕駛SUV。使用5G技術的自駕車,成功地進行了從首爾到平昌數小時的測試駕駛,沒有任何人為因素介入。遊客也享用了一個「沉浸式廣播」的頂級資訊娛樂系統,其採用5G技術的小工具,例如相機、通訊設備和連接到奧運運動員、運動器材和運動場的感測器,讓觀看者可以在他們使用的5G測試手機上的行動應用程式體驗比賽。
全球的無線服務提供領導廠商已經在2018年底開始部署5G。日本計劃在2020年夏季奧運會上推出基於3GPP標準的5G技術。為了以極可靠的技術保護生命,汽車產業將在無線產業證明其效能及可靠性後全面採用5G通訊。與此同時,汽車製造和汽車供應領導廠商已經和主要的無線技術公司密切合作,為其汽車市場開發5G無線通訊。
為了推進汽車產業對5G無線通訊技術的採用,無線服務與汽車領導廠商成立了5GAA,其以「讓車輛間共享資訊,使交通更安全、更環保,且在我們的服務下更享受此技術」和「開發、測試與促進通訊解決方案,幫助其初始標準化並加速商業可用性和全球市場滲透,以利如自動駕駛、全方位服務存取等應用,並將這些技術融入智慧城市與智慧運輸系統,來滿足社會對行動連結與道路安全的需求」為兩大目標任務。5GAA設立了五個工作小組(WG),並採用3GPP程序來執行其任務。
WG1—確定使用案例與技術需求。其聚焦的一個主要領域是解決蜂巢式V2X通訊中的延遲問題。
WG2—WG1確定了使用案例輪廓和技術需求,本小組將定義系統架構與解決方案,例如實現蜂巢式V2X的1ms端到端延遲所需的網路架構。
WG3—接下來是評估、測試平台和導引資料,以及釐清如何測試這些架構或裝置,以確保裝置效能滿足要求的挑戰。
WG4—本小組的成員專注於定義與聯網汽車生態系統相關的標準和頻譜,以及和其他平台,例如3GPP的互通性。
WG5—一旦技術採用可行,WG5即專注在商業模式、進入市場,以及如何最大化蜂巢式V2X(V2V、V2C、V2I、V2N)的優勢,以提高安全性並提供強化的駕駛體驗。
5G將大幅強化自動駕駛系統
無線通訊技術可為自動駕駛汽車提供更高的駕駛安全性和車內便利性。儘管802.11p DSRC現在已經準備好進行部署,但在數英里長的道路上安裝眾多的存取點需要鉅額投資。另一方面,雖然主要的無線通訊公司勤勉地致力於將LTE技術帶進V2X通訊,但要讓C-V2X成為主流還需要時間。基於4G的LTE-V目前的延遲無法滿足關鍵任務V2V的要求,但可以做為低階ADAS功能的一塊踏腳石。
DSRC和4G C-V2X(LTE-V)彼此互相競爭也彼此互補,但它們都無法滿足關鍵任務自動駕駛和ADAS系統的嚴格要求。最終,5G將可提供20Gbps連接的具體優勢,以及自動駕駛汽車與ADAS所需的超高可靠性。
是德科技正參與整個5G和汽車生態系統,提供實現V2X願景所需的技術和標準,並透過自動駕駛車輛充分發揮ADAS的潛力。其測試和量測解決方案有助於加速關鍵技術的設計與製造,以使用先進的5G技術來部署自動駕駛車輛。
(本文由是德科技提供)
賽靈思三大策略擘畫5G/AI藍圖
賽靈思(Xilinx)舉辦的2019賽靈思開發者大會(Xilinx Developer Forum, XDF)亞洲站於北京盛大揭幕。賽靈思總裁暨執行長Victor Peng發表「賽靈思:創新的驅動力」為題的主題演說,分享公司啟動三大戰略一年多來取得的重大成就。賽靈思執行副總裁Salil Raje與Liam Madden也分別以軟體創新、5G部署等兩大領域,進一步展示公司三大戰略在讓所有開發者得以創新及加速全球5G部署的優異成果。來自阿里巴巴、百度、浪潮及中泰證券的嘉賓與Victor一起分享與賽靈思的密切合作,以及齊力推動全新自行調適運算的努力。
Salil為亞洲開發者正式發布Vitis統一軟體平台,並宣布針對人工智慧(AI)和機器學習推論的Vitis AI即日起開放免費下載。作為本年度XDF的最終站,XDF亞洲站共吸引近2,000名賽靈思客户、合作夥伴、開發者、媒體與員工参加,舉辦75場精彩的深度演講與實作培訓課程,邀請到來自微軟亞洲研究院(MSRA)、AMD、阿里巴巴、騰訊和北京清華大學等企業院校的產業領導菁英及專家學者與開發者深入交流,分享關於產業與技術的洞察。此外,XDF亞洲站還設立近100個展示攤位,展示優良的企業運用賽靈思技術在人工智慧、資料中心、5G、工業、汽車等各個領域的創新成果,如採用賽靈思Alveo加速器卡的AMD第二代7奈米EPYC(霄龍)處理器。賽靈思全球執行副總裁Salil Raje和Liam Madden也分別分享賽靈思在驅動自行調適技術普及與助力全球5G部署方面的傲人成就。同時,賽靈思亦宣布其人工智慧AI推論開發平台Vitis AI即日起開放免費下載。Vitis AI將成為軟體程式碼的一部分,支持人工智慧科學家和其他軟體開發人員大幅提升深度學習加速的能力。
XDF自2017年首次舉辦,至今已成為產業具影響力的開發者大會之一。今年在北京舉行的是XDF亞洲站,前兩站已於10月1日至2日在美國加州聖荷西、11月12日至13日在荷蘭海牙圓滿落幕,共吸引近2,500名與會者。同時,來自眾多產業的知名企業在XDF矽谷站與歐洲站紛紛亮相,包括亞馬遜、微軟、IBM、三星、美光、小馬智行(Pony.AI),安富利與是德科技(Keysight)等。
2018年初,賽靈思宣布啟動三大策略:資料中心優先、加速核心市場發展及驅動靈活應變的運算。經過逾一年半的發展,賽靈思憑藉高效能與靈活應變能力不斷拓展市場,在資料中心、人工智慧、5G等產業重要趨勢的應用領域,日益扮演重要的角色。
針對資料中心領域,賽靈思在去年的XDF上推出快速的Alveo資料中心加速器卡系列,在一年多的時間裡,為滿足用戶對運算、尺寸、記憶體頻寬及成本的不同需求,陸續推出U50、U200、U250和U280四大系列產品,用於大幅提升雲端和在地資料中心伺服器的效能。借助Alveo加速器卡,客户在執行即時機器學習推論與影像處理、基因組分析、數據分析等關鍵的資料中心應用時,能夠以更低的延遲實現突破性的效能提升。此外,最值得一提的是賽靈思已經針對Alveo產品,在短短一年多為企業與學術單位培訓超過7,500人、加速器專案達800多個,並發布近100個相關應用。
本屆XDF亞洲站,賽靈思針對亞洲市場正式介紹最新Vitis統一軟體平台,該平台將使軟體工程師、人工智慧科學家等更廣泛的開發人員都能夠受益於賽靈思硬體加速的優勢。這是賽靈思首次推出一個軟體和硬體設計整合的開發工具平台,也是公司從元件向平台公司戰略轉型的重要產品之一。Vitis可以根據軟體或演算法程式碼自行調適和使用賽靈思硬體架構,讓使用者從繁雜的硬體專業知識中解放。借助Vitis平台,無論是軟體工程師還是AI科學家都將受益於賽靈思的硬體優勢。而對於硬體開發者來說,Vitis則能讓軟硬體工程師在同一個工具平台上協作,顯著提升工作效率。
隨著5G業務迅速成形,其所覆蓋的廣度與深度正達到良好的水準。2019年4月,賽靈思與三星聯手在韓國完成全球首例5G NR商用部署。賽靈思UltraScale+平台功耗小、記憶體容量大且功耗低,助力三星開發出輕量、外形精實、低功耗的頂尖5G產品,成為輕鬆部署5G的理想選擇。除了個人用戶端的應用,工業網際網路、自動駕駛等也是5G業務的重要應用領域,並且對5G業務提出了低延遲的要求,即資料傳輸要在幾毫秒之內完成。對此,賽靈思提供5G通訊平台,採用的高度整合晶片具有RF ADC和DA、加速5G NR功能以及可以滿足mMIMO無線電、大型基站(Macro Base Station)和蜂巢式網路部署所需的高效率效能。
在XDF亞洲站的主題演講中,浪潮、阿里巴巴、百度、中泰證券的參與,以及分會場眾多企業的分享,展示各領域的企業運用賽靈思自行調適運算平台各種富有創意且精采呈現的產品、方案和終端應用,不僅顯示賽靈思攜手知名企業到新創公司所創造的各種創新成就,也展示賽靈思深耕亞洲及中國市場,攜手合作夥伴共創雙贏的信心和努力。
XDF作為賽靈思一年一度的開發者技術盛會,亞洲站每年都是規模最大的一站,充分展現賽靈思在亞太區獲得眾多產業生態系合作夥伴的重視和支持。2019XDF為廣大開發者提供75場產業觀點、頂尖技術和前瞻應用相關的技術論壇,以及為期兩天、總計超過50小時的實作開發者實驗室,從硬體工程師到研究人員、資料科學家、機器學習與AI工程師,再到IP提供商、軟體應用開發者、系統設計人員、加速軟體發展者及嵌入式軟體發展,都將從中受益。
隨著賽靈思業務在亞洲、尤其是中國市場不斷擴大,XDF亞洲站的規模與規格也逐年提升。與會者從2017年500多名、2018年1,200多名,到2019年成長至近2,000名,XDF正吸引越來越多的開發者參與,為其激發靈感、賦予創新能力,助其快速實現創意並率先推向市場。同時,伴隨人工智慧迅速落地、資料中心加速發展、5G部署全面展開,賽靈思正在中國各個產業全面扮演重要角色,釋放創新活力,從而在未來自行調適運算的時代持續發展。